General Relativity and Gravitation, Gravitational Waves, czyli konferencje Fizyki w Polsce

Polska fizyka nie skończyła się na Koperniku i trzeba przyznać, że ma się całkiem dobrze. Polacy nie tylko są najlepsi w tworzeniu marsjańskich łazików, lecz także pomagają w odkryciu fal grawitacyjnych (Andrzej Królak). W lipcu 2013 roku w Warszawie obradowało ponad 900 fizyków z 50 krajów na połączonych konferencjach: the 20th International Conference on General Relativity and Gravitation oraz the 10th Amaldi Conference on Gravitational Waves . Czy nowoczesna fizyka ma wpływ na nasze życie i czy konferencje na jej temat są warte uwagi?

1. Co to jest teoria względności?

Od czasów jabłka Newtona teoria grawitacji znacznie się skomplikowała. Okazało się, że jest to siła, która nie tylko utrzymuje nas na ziemi, ale również zakrzywia przestrzeń, światło, a nawet czas. Ale czy ta wiedza ma dla nas jakiekolwiek znaczenie?

Ma i to całkiem spore, jeśli nie chcemy się zgubić. Kojarzycie taki sprzęt jak GPS? Pewnie macie go w swoich telefonach i nie wyobrażacie sobie podróży bez niego. Jak działa? Nad Ziemią krążą satelity, które pomagają w naszej lokalizacji. Na czym polega problem? Czas na ziemi i czas w pędzącej satelicie płynie inaczej.

Po pierwsze duża prędkość sprawia, że zegar na orbicie ziemskiej pracuje nieco wolniej – to tak zwana Szczególna Teoria Względności. To jednak nie wszystko. Ogólna Teoria Względności informuje nas, że przestrzeń wokół Ziemi jest zakrzywiona. Zegar oddalony od naszej planety będzie się więc poruszał szybciej. Co to oznacza w praktyce? Gdyby nie brać tych różnic pod uwagę, to każdego dnia błąd w pomiarach GPS powiększałby się o kolejne 10 km. Nawigacja byłaby więc bezużyteczna.

2. Odkrycie fal grawitacyjnych

Odkrycie fal grawitacyjnych najprawdopodobniej każe nam napisać podręczniki fizyki od nowa. W badaniach brało udział aż 9 Polaków pod przewodnictwem prof. Andrzeja Królaka. Dlaczego to odkrycie jest ważne?

Ponieważ mówi nam o tym, że Wszechświat ma zmarszczki – oczywiście metaforyczne. Fale grawitacyjne wytwarzane są przez dwa obiekty o wielkiej masie, które orbitują wokół siebie. Najlepszym przykładem są tu czarne dziury. To, co powstaje w ich wyniku przypomina fale na jeziorze. Jaki ma to wpływ na planety, gwiazdy i inne obiekty?

Wyobraźmy sobie, że na naszym jeziorze znajdują się plamy oleju. Kiedy przechodzi przez nie fala na chwilę się rozszerzają i kurczą, by szybko powrócić do swojego pierwotnego kształtu. To samo dzieje się ze wszystkim, co napotka fala grawitacyjna.

3. Dwie warszawskie konferencje fizyki

Przez cały tydzień serce fizyki biło Warszawie. Takie wydarzania jak the 20th International Conference on General Relativity and Gravitation oraz the 10th Amaldi Conference on Gravitational Waves zawsze sprzyjają temu, by naukowcy z całego świata mogli zweryfikować wyniki swoich badań i rozwinąć idee, którymi nauka powinna się zajmować.

Jedną z gwiazd konferencji był prof. Carlo Rovelli, który jest wybitnym specjalistą z zakresu pętlowej grawitacji kwantowej. W Warszawie wygłosił wykład Quanta of Space. Rozmawiano także o geometrii wszechświata i formowaniu się tuneli czasoprzestrzennych, których wykorzystanie pozwoliłoby znacząco usprawnić podróże międzygalaktyczne.

Warto z dumą wspomnieć, że Polska była organizatorem tej konferencji po raz drugi. Poprzednia odbyła się w 1962 roku, a jej uczestnikiem był światowej sławy fizyk Richard Feynman. Na koniec warto przytoczyć słowa Carla Sagana: Żyjemy w społeczeństwie fundamentalnie uzależnionym od nauki i technologii, w którym mało kto ma jakiekolwiek pojęcie o nauce i technologii. Konferencje, jak te opisane powyżej, są niezbędne, by móc lepiej zrozumieć świat, który nas otacza i to, jakie miejsce w nim zajmujemy.